EP3982044B1 - Verfahren zum zusammenhalten von nebeneinander liegenden roststäben sowie eine roststabanordnung - Google Patents

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EP3982044B1
EP3982044B1 EP21196524.9A EP21196524A EP3982044B1 EP 3982044 B1 EP3982044 B1 EP 3982044B1 EP 21196524 A EP21196524 A EP 21196524A EP 3982044 B1 EP3982044 B1 EP 3982044B1
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EP
European Patent Office
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grate
holder
grate bars
plate
bars
Prior art date
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Active
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EP21196524.9A
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English (en)
French (fr)
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EP3982044A1 (de
Inventor
Johannes Ulrich Martin
Helmut Pupp
Axel Hanenkamp
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Martin GmbH fuer Umwelt und Energietechnik
Original Assignee
Martin GmbH fuer Umwelt und Energietechnik
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/002—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor characterised by their grates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H7/00—Inclined or stepped grates
    • F23H7/06—Inclined or stepped grates with movable bars disposed parallel to direction of fuel feeding
    • F23H7/08—Inclined or stepped grates with movable bars disposed parallel to direction of fuel feeding reciprocating along their axes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H17/00—Details of grates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H17/00—Details of grates
    • F23H17/08—Bearers; Frames; Spacers; Supports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H2900/00—Special features of combustion grates
    • F23H2900/17002—Detachable or removable worn-out parts

Definitions

  • the invention relates to a method for holding together grate bars lying next to one another, which have an upper side designed as a grate, in which the grate bars are pressed together with a holder, the holder being operated through a recess on the upper side of the grate bars and the recess being covered with a cover.
  • the invention relates to a grate bar arrangement with a grate bar with an upper side designed as a grate and a holder for holding together grate bars lying next to one another.
  • Grate bars are used for combustion plants, particularly waste incineration plants, and a large number of grate bars form the grate covering on which the fuel is burned.
  • This covering is usually a surface with openings. The openings serve to supply the air required for combustion ("primary air”).
  • the movements required to circulate the fuel (“stirring”) take place automatically in larger grate combustion plants by moving the grate.
  • the invention relates to a step grate/grate grate.
  • Grates of this type look similar to a flat staircase with a gradient of generally between 0 and 30°, such as 24 or 26°.
  • the fuel is moved over the grate by the grate steps moving and thus transporting the fuel.
  • the step grate is also called a push-pull grate or a push-pull grate (in both cases, however, the fuel moves forward).
  • Stair grates are used for coarse and ash-rich fuels that require improved stoking, such as domestic and commercial waste, biomass, waste wood, processed garbage or, less commonly, brown coal.
  • Staircase grates have a large number of grate bars that can be firmly connected to one another or can be moved relative to one another in order to move the fuel on the grate.
  • Such grate bars usually have openings for air supply.
  • recesses are provided in the side wall of the grate bar or openings on the top and/or front of the grate bar, which allow air conveyed to the underside of the grate bar to be conveyed between the grate bars or through the grate bars to the combustion bed.
  • a typical grate bar is from the FR 2 622 278 A1
  • a similar rust bar is shown in the DE 198 60 552 A1 and a grate bar disclosing the features of the preambles of the independent claims, the US 4 776 287 A .
  • the invention relates in particular to grate bar arrangements in which several grate bars are arranged next to one another. Grate bars lying next to one another form individual grate steps, which together form the grate covering. A grate step can be arranged slightly offset from another grate step. Grate bars lying next to one another in the transverse direction can be arranged so that they are relatively movable or firmly connected to one another.
  • the grate bars can be connected to each other using brackets. These are usually screw connections that press grate bars lying next to each other together.
  • This connection is designed to be detachable so that individual grate bars that have been damaged during operation can be replaced without having to replace the entire grate stage.
  • structures are provided on the underside of the grate bars, i.e. opposite the combustion chamber and the fuel, which make it possible to attach grate bars lying next to each other to one another using a bracket.
  • the brackets are arranged below the grate bars to protect against harmful temperature and corrosion influences from the combustion of the fuel on the grate surface.
  • the invention is therefore based on the object of further developing a generic method and proposing a grate bar arrangement which makes it easier to hold grate bars lying next to one another together.
  • the grate bar arrangement should also make it easier to replace defective grate bars.
  • the holder it is proposed to operate the holder through a recess on the top of the grate bars. This makes it possible to continue to arrange the holder below the top of the grate bars. However, operation is made easier by the fact that the staff can stand on the top of the grate in the combustion chamber while operating the holder, for example to loosen a screw connection or pull off a clamp.
  • grate bars can only be repaired or replaced when the entire combustion plant is at a standstill and has cooled down, the holder no longer has to be operated under the grate, where a funnel and other fittings for moving the grate usually make it difficult to operate the holder.
  • brackets When operating the bracket, positive or non-positive brackets can be used. It is advantageous if the grate bars are screwed together from the top. A screw or threaded rod running across the grate bars lying next to each other is screwed to at least one nut to hold the grate bars lying next to each other together.
  • the size of the recess be chosen so that one wrench can be placed on the screw head and another on the nut and tightened. Similarly, with a threaded rod, wrenches are placed on two lock nuts.
  • the recess is covered with a plate.
  • This plate can be part of the holder or can be mounted as a single part above the bracket to cover the recess so that the top of the grate is as flat as possible.
  • the plate be anchored in the recess with a positive fit. This makes it possible to remove the plate from the anchorage by moving the plate in order to gain access to a bracket underneath.
  • the plate be secured with a wedge. This wedge can, for example, be inserted into a recess with a positive fit, which on the one hand creates a flat surface of the grate covering and on the other hand prevents the plate from moving.
  • the cover plate or the wedge be welded to the grate bar or the plate to the wedge. Since the cover of the recesses and in particular the plate are preferably made of steel, while the grate bars are usually made of cast steel, welding between the plate and the grate bar is often not possible.
  • the positive connection of the plate to the grate bars in conjunction with welding between the plate and the wedge makes it possible to firmly connect the plate to the grate bars without having to weld the plate to the grate bars.
  • the object underlying the invention is achieved in that the top of the grate bar has a recess and the grate bar arrangement has a cover, wherein the recess is covered with a plate and the plate covers the recess in such a way that the top of the grate is as flat as possible.
  • the cover enables easy operation of the holder, while the cover enables a flat top of the grate.
  • a first embodiment provides that the bracket has a screw connection. Cumulatively or alternatively, the bracket can have a clamp.
  • the bracket or an element of the bracket has a smaller coefficient of thermal expansion than the grate bars.
  • the thermal expansion of metals and alloys is given as linear expansion, which is proportional to a linear expansion number that indicates the extension of the unit length for 1 ° increase in temperature between 0 and 100 °C.
  • the linear expansion coefficient for Ni steel, 36Ni, Invar is 1.0 and for cadmium it is 30.
  • the literature gives a linear expansion coefficient of 10.5 for cast iron, for low-alloy steels the linear expansion coefficient is 11.5 and for Ni steel, 30Ni it is 12. However, for Ni steel, 20Ni the linear expansion coefficient is already 19.5. This means that a screw connection or a clamp can expand more in the grate area when heated to 500 ° C, for example, than the grate bar made of cast steel. This can in turn lead to firmly screwed grate bars no longer being firmly screwed during operation of the combustion system because the screw has stretched too much.
  • the bracket can still be relatively loose when cold, since the greater expansion of the grate bars means that the bracket becomes firm during operation and holds the grate bars together more and more tightly as the temperature increases.
  • the grate bars can then be connected to a form-fitting bracket that exerts a strong holding force on the grate bars when the grate bars expand in order to hold the grate bars together.
  • the bracket has a connecting element and a clamping element, whereby the connecting element and clamping element have different thermal expansion coefficients.
  • Elements with an expansion coefficient that is greater than that of the bracket can also be arranged between the bracket and the grate bars.
  • a washer with a high expansion coefficient can be used that is placed on the screw shaft. Since the steel of the screw connection elongates more than the cast steel of the grate bars, the washer can compensate for this expansion.
  • the cover has an undercut to engage laterally under a top of a grate bar. This allows for a simple, positive connection.
  • the cover may also have a wedge to secure a plate-shaped cover in the inserted position.
  • the cover can be arranged as a single part above the bracket.
  • a special design variant provides that the cover is connected to the bracket or part of the bracket. The bracket or part of the bracket thus simultaneously forms the cover.
  • brackets can be provided between two grate bars to ensure that the grate bars are held close together over their entire length. However, it is advantageous if only one bracket is provided to hold grate bars lying next to each other together.
  • the head 1 of a grate bar 2 shown has an upper side 3 which is essentially flat and has a raised portion 5 towards the front end 4. Between this raised portion 5 and the flat area 6 of the surface, a recess 7, 8 is provided on both sides of the grate bar 2, into which a holder 9 can be inserted.
  • the Figure 2 now shows two grate bars 2 and 12 lying next to each other with a bracket 9 in between, which holds the grate bars 2 and 12 together via a screw connection 10.
  • a screw connection 10 serving as a bracket 9
  • the recesses 8 and 13 are covered with a cover 15, which has a plate 16 and a wedge 17 with which the plate 16 is secured.
  • the grate bars 2, 12 each have recesses 7, 8 and 13, 14 on both long sides 19, 20.
  • the screw connection 10 shown consists of a screw 21 with screw head 22 and nut 23.
  • the plate 16 of the cover 15 has undercuts 27 and 25, which allow the plate 16 to be inserted into the recess 7, 8 and held by the undercuts 24 and 25.
  • the plate 16 is prevented from falling out of the recess 7, 8 by an inserted wedge 17, which was welded to the plate 16 after it was inserted.
  • FIG. 4 a clamp 30 is shown to hold two grate bars 2 and 12 together.
  • This clamp 30 is made of a material with a smaller coefficient of thermal expansion than the grate bars 2, 12, which are made of cast steel.
  • the clamp 30 can therefore simply be slipped over the webs 31, 32 that are adjacent to one another at the sides.
  • the grate bar arrangement is in use, the grate bars expand due to the high heat and the clamp, which expands only a little, holds the grate bars in place.
  • the clamp 40 shown which also holds two side parts 31 and 32 of grate bars 2 and 12 together, the clamp is made of steel, which expands more than the grate bars. However, this is compensated for by insert plates 43, 44, which have a particularly high thermal expansion and thus press the webs 41 and 42 together.
  • the Figure 6 shows a bolt connection in which a bolt 50 is inserted between two grate bars 2 and 12 to hold the grate bars 2 and 12 together. Washers 53 and 54 are arranged between the bolt 50 and the webs 51 and 52 of the grate bars 2 and 12, which compensate for the different thermal expansion coefficients between the grate bars 2 and 12 and the bolt 50 so that an elongation of the bolt 50 does not lead to a loosening of the connection between the grate bars 2 and 12.
  • brackets 30 and 40 serving as holder 9 and the bolt 50 can have disks 43, 44 or washers 53, 54 as elements in order to compensate for the different thermal expansion coefficients.
  • the thermal expansion coefficient can also be determined by the selection of materials and adjusted so that the grate bars are held securely together even in the event of strong temperature fluctuations.
  • assembly is carried out by placing the grate bars on the grate.
  • the grate carriage is usually in the middle position.
  • the screw connection inserted into the opening between two grate bars is tightened.
  • the locking plate 16 is then inserted and pushed to the side.
  • the wedge 17 is inserted for locking and welded to the plate.
  • the weld seam is first opened and then the wedge is levered out.
  • the plate can then be removed so that the screw connection can finally be loosened and removed.
  • This method has the advantage that the entire covering can be screwed on from above, regardless of the position of the grate carriages. Climbing into the grate hoppers is no longer necessary. It is also no longer necessary to move the carriages during assembly. Although welding the wedges 17 to the plates 16 means an additional assembly step, the overall assembly time is significantly reduced compared to previously known methods.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenhalten von nebeneinander liegenden Roststäben, die eine als Rost ausgebildete Oberseite aufweisen, bei dem die Roststäbe mit einer Halterung aneinander gepresst werden, wobei die Halterung durch eine Ausnehmung an der Oberseite der Roststäbe bedient wird und die Ausnehmung mit einer Abdeckung abgedeckt wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Roststabanordnung mit einem Roststab mit einer als Rost ausgebildeten Oberseite und einer Halterung, um nebeneinander liegende Roststäbe zusammen zu halten.
  • Roststäbe werden für Verbrennungsanlagen wie insbesondere Müllverbrennungsanlagen verwendet und eine Vielzahl an Roststäben bildet den Rostbelag, auf dem das Brenngut verbrannt wird. Dieser Belag ist in der Regel eine mit Öffnungen versehene Fläche. Die Öffnungen dienen der Zuführung der für die Verbrennung notwendigen Luft ("Primärluft"). Die notwendigen Bewegungen zum Umwälzen des Brennstoffs ("Schüren") erfolgen bei größeren Rostfeuerungen automatisch durch Bewegung des Rostes.
  • Insbesondere betrifft die Erfindung einen Treppenrost/Schüttrost. Derartige Roste sehen ähnlich aus wie eine flachliegende Treppe mit einem Gefälle von in der Regel zwischen 0 und 30 °, wie beispielsweise 24 oder 26 °. Der Brennstoff wird dadurch über den Rost bewegt, dass sich die Roststufen bewegen und so den Brennstoff transportieren. Je nach Richtung der Roststabbewegung wird der Treppenrost auch Vorschubrost oder Rückschubrost genannt (in beiden Fällen entsteht aber eine Vorwärts-Bewegung des Brennstoffs).
  • Treppenroste werden für grobstückige und aschereiche Brennstoffe eingesetzt, die einer verbesserten Schürung bedürfen, z. B. Haus- und Gewerbeabfälle, Biomasse, Althölzer, aufbereiteter Müll oder heute seltener auch Braunkohle.
  • Treppenroste weisen eine Vielzahl an Roststäben auf, die miteinander fest verbunden sein können oder relativ zueinander beweglich sind, um das Brenngut auf dem Rost zu bewegen.
  • Derartige Roststäbe weisen in der Regel Öffnungen für eine Luftzufuhr auf. Dafür sind in der Seitenwand des Roststabes Ausnehmungen oder auf der Oberseite und/oder der Vorderseite des Roststabes Öffnungen vorgesehen, die es ermöglichen, an die Unterseite des Roststabs geförderte Luft zwischen den Roststäben hindurch oder durch die Roststäbe zum Brennbett zu fördern.
  • Ein gattungsgemäßer Roststab ist aus der FR 2 622 278 A1 bekannt. Einen ähnlichen Roststab zeigt die DE 198 60 552 A1 und einen Roststab, der die Merkmale der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche offenbart, zeigt die US 4 776 287 A .
  • Die Erfindung betrifft insbesondere Roststabanordnungen, bei denen mehrere Roststäbe nebeneinander angeordnet sind. Nebeneinanderliegende Roststäbe bilden einzelne Roststufen, die zusammen den Rostbelag bilden. Eine Roststufenkönnen leicht versetzt zu einer weiteren Roststufe angeordnet sein. In Querrichtung nebeneinanderliegende Roststäbe können zueinander relativ beweglich oder fest verbunden angeordnet werden.
  • Bei der Bewegung derartiger Roststufen zur Schürung und zum Transport des Brennguts entstehen größere Kräfte, die sich auch auf die Position der einzelnen Roststäbe relativ zueinander auswirken können. Dabei kann es passieren, dass Roststäbe seitlich verschoben werden und dadurch Schlitze zwischen benachbarten Roststäben entstehen.
  • Um die Roststäbe während des Betriebs parallel und aneinander anliegend zu halten, können die Roststäbe über Halterungen miteinander verbunden werden. Dies sind in der Regel Schraubverbindungen, mit denen nebeneinander liegende Roststäbe aneinander gepresst werden.
  • Diese Verbindung ist lösbar ausgebildet, damit einzelne Roststäbe, die während der Betriebsdauer beschädigt wurden, ausgetauscht werden können, ohne die gesamte Roststufe austauschen zu müssen. Hierzu sind an der Unterseite der Roststäbe, also dem Feuerraum und dem Brenngut gegenüberliegend, Strukturen an den Roststäben vorgesehen, die es ermöglichen, nebeneinander liegende Roststäbe mit einer Halterung aneinander zu befestigen.
  • Die Halterungen sind unterhalb der Roststäbe angeordnet, um vor schädlichen Temperatur- und Korrosionseinflüssen aus der Verbrennung des Brennguts auf dem Rostbelag geschützt zu sein.
  • Insbesondere die Befestigung nebeneinander liegender Roststäbe über Schraubverbindungen ist aufwendig, da bei beengten Raumverhältnissen unterhalb des Rostes die Mutter gegen die Schraube verdreht werden muss und gleichzeitig ein Herausfallen der Schraube verhindert werden muss.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsgemäßes Verfahren weiter zu entwickeln und eine Roststabanordnung vorzuschlagen, die es erleichtert nebeneinander liegende Roststäbe zusammen zu halten. Vorzugsweise soll die Roststabanordnung auch einen Austausch defekter Roststäbe erleichtern.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine erfindungsgemäße Roststabanordnung beschreibt der Patentanspruch 10.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Halterung durch eine Ausnehmung an der Oberseite der Roststäbe zu bedienen. Dies ermöglicht es, weiterhin die Halterung unterhalb der Oberseite der Roststäbe anzuordnen. Die Bedienung wird jedoch dadurch erleichtert, dass das Personal auf der Oberseite des Rostes im Feuerraum stehen kann, während es die Halterung bedient, um beispielsweise eine Verschraubung zu lösen oder eine Klammer abzuziehen.
  • Da Roststäbe nur dann repariert oder ausgetauscht werden können, wenn die gesamte Verbrennungsanlage still steht und abgekühlt ist, muss die Bedienung der Halterung nicht mehr unter dem Rost erfolgen, wo in der Regel ein Trichter und weitere Einbauten zur Bewegung des Rostes die Bedienung der Halterung erschweren.
  • Bei der Bedienung der Halterung können formschlüssige oder kraftschlüssige Halterungen verwendet werden. Vorteilhaft ist es, wenn die Roststäbe von der Oberseite aus verschraubt werden. Dabei wird eine quer zu nebeneinander liegenden Roststäben verlaufende Schraube oder Gewindestange mit mindestens einer Mutter verschraubt, um die nebeneinander liegenden Roststäbe zusammen zu halten.
  • Hierbei ist es vorteilhaft, wenn an beiden Seiten eines Roststabes Aussparungen vorgesehen werden, durch die die Verschraubungen von oben eingelegt und festgezogen werden können. Dadurch wird vermieden, dass die Schraube oder Gewindestange in eine Bohrung eingeführt werden muss, wodurch die Bearbeitung deutlich vereinfacht wird.
  • Für eine einfache Bedienung wird vorgeschlagen, dass die Größe der Ausnehmung so gewählt wird, dass ein Schraubenschlüssel am Schraubenkopf und ein weiterer an der Mutter angesetzt und festgezogen werden kann. Entsprechend werden bei einer Gewindestange Schraubenschlüssel an zwei Kontermuttern angesetzt.
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Ausnehmung mit einer Platte abgedeckt wird. Diese Platte kann Teil der Halterung sein oder als einzelnes Teil oberhalb der Halterung angeordnet werden, um die Ausnehmung so abzudecken, dass eine möglichst ebene Oberseite des Rostes entsteht.
  • Um die Platte auch bei stärkerer Beanspruchung sicher in der Ausnehmung zu halten, wird vorgeschlagen, dass die Platte formschlüssig in der Ausnehmung verankert wird. Dies ermöglicht es, durch Verschieben der Platte die Platte aus der Verankerung zu nehmen, um den Zugang zu einer darunter liegenden Halterung zu ermöglichen. Um ein Verschieben der Platte während des Betriebs der Anlage zu verhindern, wird vorgeschlagen, dass die Platte mit einem Keil gesichert wird. Dieser Keil kann beispielsweise in eine Ausnehmung formschlüssig eingelegt werden, wodurch einerseits eine plane Oberfläche des Rostbelages entsteht und andererseits ein Verschieben der Platte verhindert wird.
  • Da ein Herausfallen des Keils zu einer Lockerung der Platte führen könnte, wird weiterbildend vorgeschlagen, die Abdeckplatte oder den Keil mit dem Roststab oder die Platte mit dem Keil zu verschweißen. Da die Abdeckung der Ausnehmungen und insbesondere die Platte vorzugsweise aus Stahl hergestellt werden, während die Roststäbe in der Regel aus Stahlguss hergestellt sind, ist eine Verschweißung zwischen Platte und Roststab häufig nicht möglich. Die formschlüssige Verbindung der Platte mit den Roststäben in Verbindung mit einer Verschweißung zwischen Platte und Keil ermöglicht es, die Platte fest mit den Roststäben zu verbinden, ohne die Platte mit den Roststäben verschweißen zu müssen.
  • Vorrichtungsmäßig wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass die Oberseite des Roststabes eine Ausnehmung und die Roststabanordnung eine Abdeckung aufweist, wobei die Ausnehmung mit einer Platte abgedeckt ist und die Platte die Ausnehmung so abdeckt, dass eine möglichst ebene Oberseite des Rostes entsteht. Dadurch wird eine einfache Bedienung der Halterung ermöglicht, während die Abdeckung eine plane Oberseite des Rostes ermöglicht.
  • Eine erste Ausführungsvariante sieht vor, dass die Halterung eine Verschraubung aufweist. Kumulativ oder alternativ kann die Halterung eine Klammer aufweisen.
  • Sofern die Halterung aus einem anderen Material besteht als die Roststäbe, besteht die Gefahr, dass sich Halterung und Roststäbe beim Aufheizen der Feuerung unterschiedlich ausdehnen und die Halterung entweder bricht oder locker wird. Daher wird vorgeschlagen, dass die Halterung oder ein Element der Halterung einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als die Roststäbe aufweist. Die Wärmeausdehnung von Metallen und Legierungen wird als Längenausdehnung angegeben, die proportional zu einer Längenausdehnungszahl ist, die die Verlängerung der Längeneinheit bei 1 ° Temperaturerhöhung zwischen 0 bis 100 °C angibt. Die Längenausdehnungszahl liegt beispielsweise für einen Ni-Stahl, 36Ni, Invar bei 1,0 und für Cadmium bei 30. Zu Gusseisen wird in der Literatur eine Längenausdehnungszahl von 10,5 angegeben, bei niedrig legierten Stählen liegt die Längenausdehnungszahl bei 11,5 und bei Ni-Stahl, 30Ni bei 12. Bei Ni-Stahl, 20Ni liegt die Längenausdehnungszahl jedoch bereits bei 19,5. Dies führt dazu, dass eine Schraubverbindung oder eine Klammer sich bei einer Erhitzung auf beispielsweise 500 ° C im Rostbereich stärker ausdehnen kann als der aus Stahlguss gefertigte Roststab. Dies kann wiederum dazu führen, dass fest verschraubte Roststäbe während des Betriebs der Feuerungsanlage nicht mehr fest verschraubt sind, da sich die Schraube zu stark gelängt hat.
  • Wenn das Material der Halterung oder eines Elementes der Halterung so gewählt wird, dass sie einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als die Roststäbe aufweisen, kann die Halterung im kalten Zustand noch relativ lose sein, da die stärkere Ausdehnung der Roststäbe dazu führt, dass die Halterung im Betrieb fest wird und die Roststäbe mit Erhöhung der Temperatur immer stärker aneinander hält. Beispielsweise können dann die Roststäbe mit einer formschlüssig aufgesteckten Halterung verbunden werden, die bei Ausdehnen der Roststäbe eine starke Haltekraft auf die Roststäbe ausübt, um die Roststäbe zusammen zu halten.
  • Entsprechend wird vorgeschlagen, dass die Halterung ein Verbindungselement und ein Spannelement aufweist, wobei Verbindungselement und Spannelement verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Dies ermöglicht es, durch eine geschickte Materialauswahl die Roststäbe im kalten Zustand einfach und gegebenenfalls auch noch lose miteinander zu verbinden, da die Halterung dann bei Erwärmung von Roststab und Halterung eine besondere Kraft auf die Roststäbe ausübt um sie zusammen zu halten.
  • Zwischen der Halterung und den Roststäben können auch Elemente mit einem Ausdehnungskoeffizienten angeordnet sein, der größer ist als der der Halterung. Beispielsweise kann bei einer üblichen Schraubverbindung aus Stahl eine auf den Schraubenschaft aufgesteckte Beilegscheibe verwendet werden, die einen hohen Ausdehnungskoeffizienten aufweist. Da der Stahl der Verschraubung sich stärker längt als der Stahlguss der Roststäbe, kann die Beilegscheibe diese Ausdehnung wieder kompensieren.
  • Um die Abdeckung sicher in der Ausnehmung zu halten, wird vorgeschlagen, dass sie eine Hinterschneidung aufweist, um seitlich unter eine Oberseite eines Roststabs zu greifen. Dies ermöglicht eine einfache, formschlüssige Verbindung. Darüber hinaus kann die Abdeckung auch einen Keil aufweisen, um eine plattenförmige Abdeckung in der eingesetzten Position zu sichern.
  • Die Abdeckung kann als einzelnes Teil oberhalb der Halterung angeordnet sein. Eine spezielle Ausführungsvariante sieht vor, dass die Abdeckung mit der Halterung oder einem Teil der Halterung verbunden ist. Die Halterung oder ein Teil der Halterung bilden somit gleichzeitig die Abdeckung.
  • Zwischen zwei Roststäben können mehrere Halterungen vorgesehen sein, um sicher zu stellen, dass die Roststäbe über ihre gesamte Länge eng aneinander gehalten werden. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn nur einer Halterung angeordnet ist, um nebeneinander liegende Roststäbe zusammenzuhalten.
  • Vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt
    • Figur 1
    den Kopf eines Roststabes,
    Figur 2
    einen Schnitt durch zwei nebeneinander liegende Roststäbe,
    Figur 3
    eine Draufsicht auf zwei nebeneinander liegende Roststäbe,
    Figur 4
    schematisch die Verbindung von Roststäben mittels einer U-förmigen Klammer,
    Figur 5
    schematisch die Verbindung zweier Roststäbe mittels einer C-förmigen Klammer und
    Figur 6
    schematisch die Verbindung zweier Roststäbe mittels eines Bolzen.
  • Der in Figur 1 gezeigte Kopf 1 eines Roststabes 2 hat eine Oberseite 3, die im Wesentlichen eben ausgebildet ist und zum vorderen Ende 4 hin eine Erhebung 5 aufweist. Zwischen dieser Erhebung 5 und dem planen Bereich 6 der Oberfläche ist beidseits des Roststabs 2 jeweils eine Ausnehmung 7, 8 vorgesehen, in die eine Halterung 9 eingesetzt werden kann.
  • Die Figur 2 zeigt nun zwei nebeneinander liegende Roststäbe 2 und 12 mit einer dazwischen liegenden Halterung 9, die über eine Verschraubung 10 die Roststäbe 2 und 12 zusammenhält. Oberhalb der als Halterung 9 dienenden Verschraubung 10 sind die Ausnehmungen 8 und 13 mit einer Abdeckung 15 abgedeckt, die eine Platte 16 und einen Keil 17 aufweist, mit dem die Platte 16 gesichert wird.
  • Um mit mehreren Roststäben 2, 12 einen Rostbelag 18 herzustellen, weisen die Roststäbe 2, 12 jeweils an beiden Längsseiten 19, 20 Ausnehmungen 7, 8 und 13, 14 auf.
  • Die in Figur 2 gezeigte Verschraubung 10 besteht aus einer Schraube 21 mit Schraubenkopf 22 und Mutter 23.
  • Die Platte 16 der Abdeckung 15 hat Hinterschneidungen 27 und 25, die es erlauben, die Platte 16 in die Ausnehmung 7, 8 einzusetzen und durch die Hinterschneidungen 24 und 25 zu halten. Ein Herausfallen der Platte 16 aus der Ausnehmung 7, 8 wird durch einen eingesetzten Keil 17 verhindert, der nach seinem Einsetzen mit der Platte 16 verschweißt wurde.
  • Als einfache Alternative zur Verschraubung ist in Figur 4 eine Klammer 30 gezeigt, um zwei Roststäbe 2 und 12 zusammen zu halten. Diese Klammer 30 besteht aus einem Material mit einem kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als die Roststäbe 2, 12, die aus Stahlguss gefertigt sind. Die Klammer 30 kann daher einfach über seitlich aneinander liegende Stege 31, 32 gestülpt werden. Im Einsatz der Roststabanordnung dehnen sich durch die hohe Hitze die Roststäbe aus und die sich nur weniger ausdehnende Klammer hält somit die Roststäbe fest.
  • Bei der in Figur 5 gezeigten C-förmigen Klammer 40, die ebenfalls zwei Seitenteile 31 und 32 von Roststäben 2 und 12 zusammenhält, besteht die Klammer aus Stahl, der sich stärker ausdehnt als die Roststäbe. Dies wird jedoch durch Einlegeplatten 43, 44 ausgeglichen, die eine besonders hohe Wärmeausdehnung aufweisen und dadurch die Stege 41 und 42 zusammenpressen.
  • Die Figur 6 zeigt eine Bolzenverbindung, bei der zwischen zwei Roststäben 2 und 12 ein Bolzen 50 eingelegt wird, um die Roststäbe 2 und 12 zusammen zu halten. Zwischen dem Bolzen 50 und den Stegen 51 und 52 der Roststäbe 2 und 12 sind Beilegscheiben 53 und 54 angeordnet, die die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen den Roststäben 2 und 12 und dem Bolzen 50 ausgleichen, damit eine Längung des Bolzens 50 nicht zu einer Lockerung der Verbindung zwischen den Roststäben 2 und 12 führt.
  • Die Figuren 4 bis 6 zeigen, dass die als Halterung 9 dienenden Klammern 30 und 40 und der Bolzen 50 als Elemente Scheiben 43, 44 oder Beilegscheiben 53, 54 aufweisen können, um die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten auszugleichen.
  • Sofern der Bolzen 50 eine Gewindestange 56 als Verbindungselement und zwei Muttern 57, 58 als Spannelement aufweist, kann ebenfalls durch die Auswahl der Materialien der Wärmeausdehnungskoeffizient bestimmt werden und so eingestellt werden, dass die Roststäbe auch bei starken Temperaturschwankungen sicher zusammengehalten werden.
  • Bei dem in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Montage durch Auflegen der Roststäbe auf den Rost. Üblicherweise steht hierbei der Rostwagen in Mittelstellung. Mittels eines Schraubenschlüssels am Schraubenkopf und eines weiteren an der Mutter wird die in die Öffnung zwischen zwei Roststäben eingelegte Verschraubung festgezogen. Anschließend wird die Verschlussplatte 16 eingelegt und auf die Seite geschoben. Letztlich wird der Keil 17 zur Verriegelung eingelegt und mit der Platte verschweißt.
  • Bei der Demontage wird zunächst die Schweißnaht aufgetrennt und danach der Keil herausgehebelt. Anschließend kann die Platte herausgenommen werden, sodass letztlich die Verschraubung gelöst und herausgenommen werden kann.
  • Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass der komplette Belag von oben her verschraubt werden kann und zwar egal in welcher Position sich die Rostwagen befinden. Ein Einsteigen in die Rosttrichter ist nicht mehr notwendig. Auch das Verfahren der Wagen während der Montage ist nicht mehr nötig. Obwohl das Verschweißen der Keile 17 mit den Platten 16 einen zusätzlichen Montageschritt bedeutet, verkürzt sich die Gesamtmontagedauer deutlich gegenüber vorbekannten Verfahren.
  • Weitere Verbesserungen können durch Ausgestaltungen gemäß den Figuren 4 bis 6 erzielt werden.

Claims (16)

  1. Verfahren zum Zusammenhalten von nebeneinander liegenden Roststäben (2, 12), die eine als Rostbelag (18) ausgebildete Oberseite (3) aufweisen, bei dem die Roststäbe (2, 12) mit einer Halterung (9) aneinander gepresst werden, wobei die Halterung (9) durch eine Ausnehmung (7, 8, 13, 14) an der Oberseite (3) der Roststäbe (2, 12) bedient wird und die Ausnehmung (7, 8, 13, 14) mit einer Abdeckung (15) abgedeckt wird, wobei die Abdeckung (15) eine Platte (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (16) die Ausnehmung (7, 8, 13, 14) so abdeckt, dass eine möglichst ebene Oberseite des Rostes entsteht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Roststäbe (2, 12) von der Oberseite (3) aus verschraubt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Längsseiten (19, 20) eines Roststabes (2, 12) Ausnehmungen (7, 8, 13, 14) vorgesehen werden, durch die die Verschraubungen (10) von oben eingelegt und festgezogen werden können.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Ausnehmung (7, 8, 13, 14) so gewählt wird, dass ein Schraubenschlüssel am Schraubenkopf (22) und ein weiterer an der Mutter (23) angesetzt und festgezogen werden kann..
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (16) ein Teil der Halterung (9) ist oder als einzelnes Teil oberhalb der Halterung angeordnet ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (15) die Platte (16) und einen Keil (17) aufweist, mit dem die Platte (16) gesichert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (16) mit dem Keil (17) verschweißt wird.
  8. Roststabanordnung mit einem Roststab (2, 12) mit einer als Rostbelag (18) ausgebildeten Oberseite (3) und einer Halterung (9), um nebeneinander liegende Roststäbe (2, 12) zusammenzuhalten, wobei die Oberseite (3) des Roststabes (2, 12) eine Ausnehmung (7, 8, 13, 14) und die Roststabanordnung eine Abdeckung (15) aufweist, wobei die Abdeckung (15) eine Platte (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (16) die Ausnehmung (7, 8, 13, 14) so abdeckt, dass eine möglichst ebene Oberseite des Rostes entsteht.
  9. Roststabanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (9) eine Verschraubung (10) aufweist.
  10. Roststabanordnung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (9) eine Klammer (30, 40) aufweist.
  11. Roststabanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (9) oder ein Element (43, 44, 53, 54) der Halterung (9) einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als die Roststäbe (2, 12) aufweist.
  12. Roststabanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (9) ein Verbindungselement (56) und ein Spannelement (57, 58) aufweist, wobei Verbindungselement (56) und Spannelement (57, 58) verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.
  13. Roststabanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Halterung (9) und den Roststäben (2, 12) Elemente (43, 44, 53, 54) mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten angeordnet sind, der größer ist als der der Halterung (9).
  14. Roststabanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (15) eine Hinterschneidung (24, 25) aufweist, um seitlich unter eine Oberseite (3) eines Roststabes (2, 12) zu greifen.
  15. Roststabanordnung nach einem der Ansprüche 8 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung mit der Halterung (9) oder einem Teil der Halterung (9) verbunden ist.
  16. Roststabanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Roststäben (2, 12) nur eine Halterung (9) angeordnet ist, um nebeneinander liegende Roststäbe (2, 12) zusammenzuhalten.
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